Устройство для бесконтактного измеренияРАзМЕРОВ цилиНдРичЕСКиХ издЕлий Советский патент 1981 года по МПК G01B7/12 

1

Изобретение-ОТНОСИТСЯ к бесконтактному измерению линейных размеров электропроводных протяженных изделий вихретоковым методом.

Известно устройство для измерения размеров цилиндрических изделий,содержащее первичный преобразователь, схему обработки информации и регистратор 1 ,

Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возможности.

Наиболее близким по технической . сущности к изобретению является устройство для бесконтактного измерения размеров ци 1индрических изделий, содержащее генератор переменного тока, два идентичных первичных преобразователя, состоящих из измери.г тельных катушек и токовых катушек, подключенных к выходу генератора, сумматор, входы которого подключены к выходам Iизмерительных катушек, компенсатор, первый вход которого . подключён к выходу сумматора, а второй - к выходу генератора, усилитель высокой частоты, подключенный к выходу компенсатора, детектор, подключенный к выходу усилителя,высокой частоты, регистратор, подключенный

к выходу детектора, усилитель мощности, входом подключенный к выходу блока управления, и злёктродинг1мический механизм, механически связанный. с первичными преобразователями, вход которого подключен к выходу усилителей мощности 2.

Однако и это устройство характеризуется, ограниченными функциональtoными возможностями.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель- достигается тем, что устройство снабжено датчи 5 ком линейных перемещений, механически связанным с первичными преобразователями, блоками суммирования и вычитания,первые входы которых подключены к выходу детектора, а вто20рые ,входы -. к выходу датчика линейных перемещений, и первым и вторым индикаторами, вход первого индикатора подключен к выходу блока суммирования, вход второго индикатора

25 подключеи к выходу блока вычитания.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 переменного тока, идентичные иа слад30 ные первичные преобразователи 2 и 3, включающие в себя токовые катушки 4 и 5, которые подключены к генератору 1, и измерительные катушки 6. и 7, сумматор 8, входы которого подключены к выходам катушек 6 и 7, последовательно соединенные компенсатор 9, усилитель 10 высокой частот детектор 11 и регистратор 12, блок 13 управления, усилитель 14 мощности электродинамический механизм 15, дат чик 16 линейных перемещений, блок 17 суммирования, блок 18 вычитания и ин дикаторы 19 и 20. Устройство работает следующим образом. Изделие 21 устанавливают между преобразователями 2 и 3 и концы его закрепляются. Преобразователи перемещают вдоль продольной оси изделия 21. От генератора 1 переменного тока запитьшаются токовые катушки 4 и 5, наводящие в изделии 21 вихревые токи, электромагнитное поле которых вызывает появление в измерительных катушках 6 и 7 вносимого напряжения. Вносимые напряжения измеритель ных катушек б и 7 зависят соответстйенно от расстояний cf, и ( измерительных катушек 6 и 7 до поверхности изделия 21 и диаметра изделия 21. Зависимость вносимого напряжени от расстояния до поверхности издели является нелинейной. Напряжения с измерительных катушек 6 и 7 поступают на входы сумматора 8, выходное напряжение которог поступает на первый вход компенсатора 9, на второй вход которого под ется напряжение с reHepaTOpia 1 пере менного тока. Сигнал с выхода компенсатора 9. усиливается усилителем 10 высокой частоты, детектируется детектором 11 и поступает на регистратор 12. Диаметр D контролируемого издели определяется из соотношения: D &- (Cf, +di), где О. и о;, - расстояния от наклсщны первичных преобразователей 2 и 3 до поверхн сти изделия 21; расстояние между накла ными первичными .преобразователями 2 и 3, являющееся неизменным в процессе измерений. При постоянном диаметре D изделия 21 вносимое напряжение С измерительной катушки 6 пропорционально расстоянию сГ| , а вносимое напряжение UT измерительной катушки 7 - рас стоянию f , Суммарное напряжение Ug tl + Uy определяет диаметр D изделия 21, Однако при поперечных перемещениях изделия 21 в зоне конт роля точность измерений снижается, поскольку зависимость вносимого напряжения от расстояния до поверхности изделия 21 является нелинейно и при поперечных перемещениях изделия 21 суммарное напряжение Ug изменяется. Суммарное напряжение Ug достигает максимального значения в том случае, когда расстояния d и dj равны между собой. При cf f напряжение Ug зависит только от диаметра изделия 21. Напряжение с детектора 11 поступает в блок 13 управления, с которого сигнал через усилитель 14 мощности подается на электродинамический механизм 15. Блок 13 управления вырабатывает сигнал управления таким образом, что электродинамический механизм 15 поддерживает максимум напряжения на выходе детектора 11 и, следовательно, максимум суммарного напряжения Ug. При таком управлении электродинамический механизм 15 поддерживает расстояния сГ и d равншли между собой. Датчик 16 линейных перемещений, подвижный элемент которого жестко связан с корпусами накладных первичных преобразователей-2 и 3, вырабатывает напряжение, пропорциональное поперечным перемещениям накладных Первичных преобразователей 2 и 3. Поскольку при измерениях (f а сигнал с датчика 16 линейных перемещений пропорционален поперечным перемещениям оси изделия 21. Напряжение с датчика 16 поступает в блок 17 суммирования и блок 18 вычитания. Блок 17 суммирования вырабатывает сигнал, пропорциональный сумме напряжений с датчика 16 линейHfcjx перемещений и детектора 11, а блок 18 вычитания - сигнал, пропорциональный разности напряжений с датчика 16 и детектора 11. Напряжения с блоков 17 и 18 суммирования и вычитания при перемещении преобразователей вдоль продольной оси изделия 21, характеризующие профиль продольного сечения изделия 21, индицируются идикаторами 19 и 20. Таким образом, устройство обеспечивает бесконтактное измерение диаметра и профиля продольного сечения протяженных электропроводных изделий. Формула изобретения Устройство для бесконтактного измерения размеров цилиндрических изделий, содержащее генератор переменного тока, два идентичных первичных преобразователя, состоящих из измерительных катушек и токовых катушек, подключенных к выходу генератора, сумматор, входы которого подключены к выходам измерительных катушек, компенсатор, первый вход которого подключен к выходу сумматора, а второй - к выходу генератора, усилитель высокой частоты, подТглюченный к выходу компенсатора, детектор, подключенный к выходу усилителя высокой частоты, регистратор, подключённый к выходу детектора, блок управления, подключенный к выходу детектора, усилитель мощности, входом подключенный к выходу блока управления и электродинамический механизм, механически связанный с первичными преобразователями, вход которого подключен к выходу усилителя мощности отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, устройство снабжено датчиком линейных перемещений, механически связанным с первичными преобразователями, блоками: суммирования и вычитания, первые входы которых подключены к выходу детектора, а вторые входы - к выходу датчика линейных перемещений, и первым и вторым индикаторами, вход первого индикатора подключен к выходу .блока вычитания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 510639, кл.С 01 В 7/12, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2595778/25-28,

кл. G01 В 7/12, 30,03.78 (прототип)